8.[苏州中考改编] 如图是控制车辆进出的电动闸门设计图。抬杆AB质量分布均匀，长度为3 m，重为20 N，在最右端B点处悬挂一重为25 N的铁柱，B点到支点O的距离为0.6 m。开关S闭合后，调节滑动变阻器使抬杆AB处于水平静止状态。(忽略支点O处的摩擦)

(1)此时电磁铁对铁柱的吸引力为N。
(2)要使抬杆A端从图示位置向上抬起，滑动变阻器的滑片P应向端移动。

8. (1)5 (2)上 【点拨】(1)由图可知，抬杆AB实质是一个杠杆，AB的重心到支点O的距离$l_\mathrm{阻}=\dfrac{1}{2}AB-OB=\dfrac{1}{2}×\quantity{3}{m}-0.6\ \mathrm{m}=0.9\ \mathrm{m}$，$l_\mathrm{动}=OB=0.6\ \mathrm{m}$，B端受到的拉力大小等于铁柱的重力大小与电磁铁对铁柱的吸引力大小之和，根据杠杆的平衡条件可得$G_\mathrm{杆}\,l_\mathrm{阻}=(G_\mathrm{铁}+F)l_\mathrm{动}$，即$20\ \mathrm{N}×0.9\ \mathrm{m}=(25\ \mathrm{N}+F)×0.6\ \mathrm{m}$，解得$F=5\ \mathrm{N}$。(2)要使抬杆A端从图示位置向上抬起，应增加电磁铁对铁柱的吸引力，即增大电磁铁的磁性，因此滑动变阻器的滑片P应向上端移动，减小电路中的电阻，增大电路中的电流。

9. ★★★（新考法 构建思维导图）在校园科技创新活动中，小明设计了一款具有保温功能的电热水壶，其相关数据如表。电热水壶的电路如图甲所示。控制电路中电源电压恒为6 V，$R_a$、$R_b$为两个热敏电阻，电阻阻值随水温变化的图像如图乙所示。电热水壶的保温原理工作流程如图丙所示。求：

(1)水温在$55°\mathrm{C}$时，控制电路工作时的总电流。
(2)$R_2$的阻值。
(3)不计能量损失，将质量为2 kg、初温为$20°\mathrm{C}$的水加热到$100°\mathrm{C}$需要的时间。［已知$c_{\mathrm{水}}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$］

9. 【解】(1)水温在$55\ °\mathrm{C}$时，从图乙中可知$R_a$、$R_b$阻值均为$20\ \Omega$，控制电路中两电阻并联，根据欧姆定律及并联电路电流规律可知，此时的总电流$I=\dfrac{U_0}{R_a}+\dfrac{U_0}{R_b}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}+\dfrac{6\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$。
(2)工作电路中，加热状态下，两电阻并联，两电阻同时工作，功率为$1\ 400\ \mathrm{W}$；
保温状态下，电路为$R_2$的简单电路，功率为$40\ \mathrm{W}$；
根据$P=\dfrac{U^2}{R}$可知，$R_2$的阻值$R_2=\dfrac{U^2}{P_\mathrm{保}}=\dfrac{(220\ \mathrm{V})^2}{40\ \mathrm{W}}=1\ 210\ \Omega$。
(3)水吸收的热量$Q_\mathrm{吸}=c_\mathrm{水}\,m\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})×2\ \mathrm{kg}×(100\ °\mathrm{C}-20\ °\mathrm{C})=6.72×10^5\ \mathrm{J}$，
不计能量损失，则消耗的电能$W=Q_\mathrm{吸}=6.72×10^5\ \mathrm{J}$，
所用时间$t=\dfrac{W}{P_\mathrm{加}}=\dfrac{6.72×10^5\ \mathrm{J}}{1\ 400\ \mathrm{W}}=480\ \mathrm{s}$。